[发明专利]一种适应不同透射率目标的海洋生物双向光场原位观测方法

说明书

一种适应不同透射率目标的海洋生物双向光场原位观测方法，将物镜、光源和角锥棱镜载体放置于具有待观测浮游生物的水中，所述角锥棱镜载体朝向物镜的端面上具有若干个角锥棱镜形成的角锥棱镜阵列，所述物镜的中心轴垂直于角锥棱镜载体的端面，所述光源和物镜位于同一侧，打开光源，通过照相机进行拍照。本发明通过在面向显微镜的物镜位置设置角锥棱镜，利用角锥棱镜可以将入射光按原光路返回形成逆反射光的特点，采用显微观测区域前照光照明方式，由同一组入射照明光源发出的穿过透明目标的光线，经角锥棱镜阵列形成逆反射光，从而使得入射光和逆反射光共存，可在同一个显微观测区域形成双向照明光场，因此可以同时观测透明目标和非透明目标。

技术领域

本发明涉及光学显微技术领域，具体涉及一种用于形成一种适应不同透射率目标的海洋生物双向光场原位观测方法的方法。

背景技术

目前，光学成像技术是海洋中小型浮游生物原位观测的重要技术手段，其中，普通光学成像由于可以获得浮游生物原位彩色光学图像，最接近于目前公认可靠的实验室人工镜检观测，且具备自动、高效、无扰动等优点，已经被广泛应用于海洋调查中。

现有技术中，普通光学成像虽然可以获取目标的“真实图像”进行真正的原位观测，但无法解决对中小型浮游生物观测时，单一入射照明方式下的单向照明光场与目标本身光学特性的随机性相适应的问题。主要表现在对于透明或近似透明目标，如小型水母和浮蚕等来说，基于背照光技术的暗视场照明是当前较好的解决方案，该技术利用背照光穿过高透射率的透明目标边缘产生较强的前向散射成像，可获得较好的透明目标图像。但对于低透射率的非透明目标，如桡足类和被囊类等来说，只能用前照光照明，利用目标的反射光成像，若用背照光只能获得剪影效果的边缘图像，难以获得表面细节。

在海洋中浮游生物作为被观察的目标，其出现具有随机性，现有的显微探测系统其设计的照明光场分布方式均是单向的，在同一个系统中是不能采用单一入射照明方式下实现对透明和非透明目标进行兼顾观测的。如何解决上述技术问题，是目前海洋中小型浮游生物原位观测研究中需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于形成一种适应不同透射率目标的海洋生物双向光场原位观测方法的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供了以下技术方案：将物镜、光源和角锥棱镜载体放置于具有待观测浮游生物的水中，所述角锥棱镜载体朝向物镜的端面上具有若干个角锥棱镜形成的角锥棱镜阵列，所述物镜的中心轴垂直于角锥棱镜载体的端面，所述光源和物镜位于同一侧，打开光源，通过照相机进行拍照。

优选的，所述光源发出的光的中心轴与物镜中心轴的夹角0°,且90°。

优选的，所述光源数量为1个。

优选的，所述光源数量至少为为2个。

优选的，所述光源为电光源。

优选的，所述光源为LED灯或白炽灯。

优选的，所述所述角锥棱镜将光源的入射光逆反射后形成的最终反射光与入射光相平行。

本发明实施例提供的一种适应不同透射率目标的海洋生物双向光场原位观测方法的方法，具有以下有益效果：本发明通过在面向显微镜的物镜位置设置角锥棱镜，利用角锥棱镜可以将入射光按原光路返回形成逆反射光的特点，采用显微观测区域前照光照明方式，由同一组入射照明光源发出的穿过透明目标的光线，经角锥棱镜阵列形成逆反射光，从而使得入射光和逆反射光共存，可在同一个显微观测区域形成双向照明光场，因此可以同时观测透明目标和非透明目标。

附图说明

图1为本发明一种适应不同透射率目标的海洋生物双向光场原位观测方法的技术路线示意图；

图2为本发明角锥棱镜阵列光学原理示意图；